DE4447375A1

DE4447375A1 - Process for influencing the dispersibility, emulsifiability, solubility and / or reactivity of low molecular weight solids containing alkyl groups

Info

Publication number: DE4447375A1
Application number: DE4447375A
Authority: DE
Inventors: Steffen Dr Berger
Original assignee: GVU MBH 40699 ERKRATH DE; GVU MBH
Current assignee: Arplas Gesellschaft fuer Plasmatechnologie mbH
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 1996-06-27
Anticipated expiration: 2014-12-23
Also published as: GR3036819T3; DE59509409D1; DK0799088T3; AU4343896A; PT799088E; JPH10510755A; ES2160728T3; US6133334A; EP0799088B1; DE4447375C2; WO1996019285A1; ATE202950T1; EP0799088A1

Abstract

A process is disclosed for influencing the capability of low-molecular alkyl group-containing solids to be dispersed, emulsified, dissolved and/or reacted. The low-molecular alkyl group-containing solids are subjected to a plasma treatment in a frequency range from 10 kHz to 10 GHz.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflus sung der Dispergierbarkeit, Emulgierbarkeit, Löslich keit und/oder Reaktivität von niedermolekularen alkylgruppenhaltigen Feststoffen und chemisch modi fizierte niedermolekulare alkylgruppenhaltige Fest stoffe.The invention relates to a method for influencing solution of dispersibility, emulsifiability, soluble ity and / or reactivity of low molecular weight solids containing alkyl groups and chemical modes fected low molecular weight alkyl group-containing solid fabrics.

Es ist bekannt, daß niedermolekulare alkygruppenhal tige Feststoffe, beispielsweise Paraffine, Fett säuren, Fettalkohole und Fettsäureester, auf vielen Gebieten eingesetzt werden können.It is known that low molecular weight alkyl groups term solids, for example paraffins, fat acids, fatty alcohols and fatty acid esters, on many Areas can be used.

Hierzu werden bei vielen Anwendungsfällen aus den niedermolekularen alkylgruppenhaltigen Feststoffe beispielsweise Dispersionen, Emulsionen oder Lösungen hergestellt. Hierbei ist nachteilig, daß entsprechend dem Anteil der Alkylgruppen bei den niedermolekularen alkylgruppenhaltigen Feststoffen sich eine unter schiedliche Dispergierbarkeit, Emulgierbarkeit oder Löslichkeit in polaren Flüssigkeiten, wie beispiels weise Wasser, ergibt. Je höher der Gehalt an Alkyl gruppen ist, desto schlechter lassen sich die Fest stoffe in derartigen Flüssigkeiten dispergieren, emulgieren oder lösen. Um diese Nachteile auszugleichen, ist es bekannt, Hilfschemikalien, wie beispielsweise Dispergatoren oder Emulgatoren, einzu setzen. Aufgrund der relativ schlechten Disper gierbarkeit, Emulgierbarkeit oder Löslichkeit ergibt sich außerdem, daß mittels der niedermolekulen alkylgruppenhaltigen Feststoffe lediglich eine rela tiv niedrige Feststoffdichte in den Dispersionen, Emulsionen oder Lösungen erreichbar ist. Weiterhin beeinflußt der Gehalt an Alkylgruppen die Reaktivität des jeweiligen niedermolekularen alkylgruppenhaltigen Feststoffes. Je höher der Gehalt an Alkylgruppen ist, desto geringer ist in der Regel seine Reaktivität. Hierdurch werden die Anwendungsmöglichkeiten der nie dermolekularen alkylgruppenhaltigen Feststoffe einge schränkt.For this purpose, the low molecular weight solids containing alkyl groups for example dispersions, emulsions or solutions manufactured. The disadvantage here is that the proportion of alkyl groups in the low molecular weight solids containing alkyl groups are one under different dispersibility, emulsifiability or Solubility in polar liquids, such as wise water. The higher the content of alkyl groups, the worse the festivities are disperse substances in such liquids, emulsify or dissolve. To these disadvantages to compensate, it is known to use auxiliary chemicals, such as for example, dispersants or emulsifiers put. Because of the relatively poor disper greedability, emulsifiability or solubility also that by means of low molecular weight solids containing alkyl groups only a rela tiv low solids density in the dispersions, Emulsions or solutions is achievable. Farther the content of alkyl groups influences the reactivity of the respective low molecular weight alkyl group-containing Solid. The higher the content of alkyl groups, usually the lower its reactivity. As a result, the application possibilities of the never the molecular alkyl group-containing solids limits.

Aus Kunststoff - Taschenbuch, 25. Ausgabe, Seite 248 bis 259, ist ein Verfahren zur Nachbehandlung von alkylgruppenhaltigen Feststoffen bekannt. Hierbei wird die Oberfläche des alkylgruppenhaltigen Fest stoffes, beispielsweise eine PE-Oberfläche, mittels eines Hochspannungsplasmas behandelt, um eine lokale chemische Modifizierung zu erreichen. Auf Grund dieser lokalen Oberflächenbehandlung, beispielsweise bei Formteilen, wird eine Verbesserung der Lackier barkeit beziehungsweise Bedruckbarkeit erreicht.Made of plastic - paperback, 25th edition, page 248 to 259, is a procedure for aftertreatment of Solids containing alkyl groups are known. Here becomes the surface of the alkyl group-containing solid material, for example a PE surface, by means of of a high voltage plasma treated to a local to achieve chemical modification. Because of this local surface treatment, for example for molded parts, there will be an improvement in painting availability or printability achieved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver fahren der gattungsgemäßen Art zu schaffen, mit dem in einfacher und kostengünstiger Weise eine Beein flussung einer Dispergierbarkeit, Emulgierbarkeit, Löslichkeit und/oder Reaktivität von niedermole kularen alkylgruppenhaltigen Feststoffen möglich ist.The invention has for its object a Ver drive of the generic type to create with a leg in a simple and inexpensive way flow of dispersibility, emulsifiability, Solubility and / or reactivity of low moles kular solids containing alkyl groups is possible.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die niedermolekularen alkylgruppenhaltigen Fest stoffe einer Plasmabehandlung in einem Frequenz bereich von 10 kHz bis 10 GHz unterzogen werden. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß durch die Plasmabehandlung innerhalb der niedermolekularen al kylgruppenhaltigen Feststoffe gezielt eine Verän derung von Materialeigenschaften herbeiführbar ist. Insbesondere lassen sich durch die Plasmabehandlung chemische Spezialprodukte erzielen, die auf vielfäl tige Weise eingesetzt werden können. Außerdem wird es sehr vorteilhaft möglich, mittels der Plasma behandlung eine Dispergierbarkeit, Emulgierbarkeit oder Löslichkeit der niedermolekularen alkylgruppen haltigen Feststoffe in polaren Flüssigkeiten zu beeinflussen. Durch die Plasmabehandlung ergibt sich der überraschende Effekt, daß je nach Gehalt an Alkylgruppen der niedermolekularen alkylgruppen haltigen Feststoffen gezielt eine Dispergierbarkeit, Emulgierbarkeit, Löslichkeit und Reaktivität der niedermolekularen alkylgruppenhaltigen Feststoffe verbessert werden kann. Durch diese bessere Ver arbeitbarkeit lassen sich höhere Feststoffdichten in Dispersionen oder Emulsionen erzielen. Etwa vorhandene Abstoßreaktionen zwischen den einzelnen Teilchen der niedermolekularen alkylgruppenhaltigen Feststoffe in einer Dispersion oder Emulsion werden durch die Plasmabehandlung gezielt verringert, so daß eine gleichmäßigere und dichtere Feststoffverteilung erreichbar ist. Auf den zusätzlichen Einsatz von Hilfsmitteln, wie Dispergatoren oder Emulgatoren, kann weitgehend verzichtet werden.According to the invention, this object is achieved by that the low molecular weight alkyl group-containing solid substances of a plasma treatment in one frequency range from 10 kHz to 10 GHz. It was surprisingly found that by Plasma treatment within the low molecular weight al solids containing cyclic groups specifically a change Change of material properties can be brought about. In particular, the plasma treatment achieve special chemical products that can be used in any way. Besides, it will very advantageously possible by means of the plasma treatment a dispersibility, emulsifiability or solubility of the low molecular weight alkyl groups containing solids in polar liquids influence. The plasma treatment results in the surprising effect that depending on the content of Alkyl groups of the low molecular weight alkyl groups containing solids specifically dispersibility, Emulsifiability, solubility and reactivity of the low molecular weight solids containing alkyl groups can be improved. Through this better ver higher solids densities Achieve dispersions or emulsions. Approximately existing repulsion reactions between the individual Particles of low molecular weight alkyl groups Solids in a dispersion or emulsion specifically reduced by the plasma treatment, so that a more even and denser solids distribution is achievable. On the additional use of Auxiliaries, such as dispersants or emulsifiers, can largely be dispensed with.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vor gesehen, daß die Plasmabehandlung mit wechselnden Frequenzen, vorzugsweise mit Kombinationen verschie den hoher, wechselnder Frequenzen durchgeführt wird. Hierdurch kann sehr vorteilhaft auf den unterschied lichen chemischen Aufbau der eingesetzten niedermole kularen alkylgruppenhaltigen Feststoffe sowie deren Verwendungszweck nach der Plasmabehandlung abgestimmt werden.In an advantageous embodiment of the invention is before seen that the plasma treatment with changing Frequencies, preferably with different combinations the high, changing frequencies is carried out. This can be very beneficial to the difference chemical structure of the low moles used kular solids containing alkyl groups and their Intended use after plasma treatment will.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Plasmabehandlung unter Zufuhr wenigstens eines Inertgases, beispielsweise Helium und/oder Argon, und/oder unter Zufuhr wenigstens eines Reaktionsgases, beispielsweise Sauerstoff und/oder Stickstoff und/oder Monomere, durchgeführt wird. Weiterhin bevorzugt ist, wenn die Plasmabehand lung nacheinander mit einem Inertgasplasma und wenig stens einem Reaktionsgasplasma und/oder einem Reak tionsgasplasmagemisch oder unter Zufuhr eines Ge misches aus wenigstens einem Inertgas und einem Reak tionsgas durchgeführt wird. Durch Auswahl einer auf die zu modifizierenden niedermolekularen alkylgrup penhaltigen Feststoffe abgestimmten Zusammensetzung des Prozeßgases während der Plasmabehandlung (Inert gas, Reaktionsgas, Reaktionsgasgemisch) ist es mög lich, in die niedermolekularen alkylgruppenhaltigen Feststoffe die zur chemischen Modifizierung erfor derlichen reaktiven Gruppen, beispielsweise Hydroxyl gruppen, Carboxylgruppen, primäre und sekundäre Ami nogruppen, in ausreichenden Maße einzubauen. Diese eingebauten Gruppen sind in der Lage, mit dem nieder molekularen alkylgruppenhaltigen Feststoff zu rea gieren und chemische Bindungen einzugehen und/oder physikalisch zu haften. Weitere einbaubare polare, aber nicht reaktive Gruppen, beispielsweise Carbonyl gruppen, tertiäre Aminogruppen, können ebenfalls eine Eigenschaftsänderung der niedermolekularen alkylgrup penhaltigen Feststoffe bewirken.In a further advantageous embodiment of the invention it is envisaged that the plasma treatment with supply at least one inert gas, for example helium and / or argon, and / or at least with supply a reaction gas, for example oxygen and / or nitrogen and / or monomers becomes. It is further preferred if the plasma treatment one after the other with an inert gas plasma and little least a reaction gas plasma and / or a reak tion gas plasma mixture or with the supply of a Ge mix at least one inert gas and one reak tion gas is carried out. By selecting one on the low molecular weight alkyl group to be modified Pen-containing solids coordinated composition of the process gas during the plasma treatment (inert gas, reaction gas, reaction gas mixture) it is possible Lich, in the low molecular weight alkyl group Solids required for chemical modification reactive groups such as hydroxyl groups, carboxyl groups, primary and secondary ami nogroups, to be installed in sufficient dimensions. These built-in groups are able to settle with the molecular solid containing alkyl groups to rea greed and chemical bonds and / or physically liable. Other built-in polar but not reactive groups, for example carbonyl groups, tertiary amino groups, can also be a Change in properties of the low molecular weight alkyl group cause pen-containing solids.

Die behandelten niedermolekularen alkylgruppenhal tigen Feststoffe besitzen eine relativ homogene Ver teilung der eingebrachten reaktiven beziehungsweise nichtreaktiven Gruppen über die gesamte Raumaus dehnung der niedermolekularen alkylgruppenhaltigen Feststoffe. Es sind somit niedermolekulare alkylgrup penhaltige Feststoffe jeglicher Art erzielbar, die nach der Plasmabehandlung für bestimmte Anwendungs fälle geeignet sind. Die Einstellung der nieder molekularen alkylgruppenhaltigen Feststoffe auf ihren speziellen Anwendungsfall kann in einfacher Weise durch die erfindungsgemäße Plasmabehandlung erfolgen.The treated low molecular weight alkyl groups term solids have a relatively homogeneous ver division of the introduced reactive respectively non-reactive groups across the entire room elongation of the low molecular weight alkyl groups Solids. They are therefore low molecular weight alkyl groups Pen-containing solids of any kind achievable that after plasma treatment for certain application cases are suitable. The setting of the down molecular solids containing alkyl groups on their special use case can be done in a simple manner by the plasma treatment according to the invention.

Insgesamt wurde der überraschende Effekt der Erfin dung ausgenutzt, daß Kenngrößen wie beispielsweise Molekulargewicht keinen signifikanten Einfluß auf die Stärke des durch die Plasmabehandlung erzielten Effektes haben, sondern hierfür vor allem der Gehalt an Alkylgruppen und die Teilchengröße im Ausgangs material entscheidend ist. In dem Ausgangsmaterial bereits vorhandene funktionelle Gruppen haben überraschenderweise keinen signifikanten Einfluß auf den Effekt der erfindungsgemäßen Plasmabehandlung. Durch eine Auswahl einer auf den chemischen Aufbau des Ausgangsmaterials abgestimmten Zusammensetzung der Prozeßgase sowie einer insbesondere darauf abge stimmten Abfolge von Frequenzkombinationen ist es möglich, verschiedene funktionale Gruppen in Ausrich tung auf den Endverwendungszweck sowie die zu er zielende Dispergierbarkeit, Emulgierbarkeit, Löslich keit und Reaktivität und auf die in diesem Zusammen hang verwendeten Dispergier-, Emulgier- und Lösungs mittel, einzubauen.Overall, the surprising effect of the Erfin exploited that parameters such as Molecular weight has no significant influence on the Strength of the achieved by the plasma treatment Have an effect, but above all the salary of alkyl groups and the particle size in the output material is crucial. In the source material have existing functional groups Surprisingly, no significant influence the effect of the plasma treatment according to the invention. By choosing one on the chemical structure of the raw material coordinated composition the process gases as well as one in particular agreed sequence of frequency combinations it is possible to align different functional groups the end use as well as the purpose targeted dispersibility, emulsifiability, soluble speed and reactivity and on that in this together hang used dispersing, emulsifying and solution medium to install.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further advantageous embodiments of the invention result from the rest of the subclaims mentioned features.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungs beispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is in one embodiment example with reference to the accompanying drawings explained. Show it:

Fig. 1 einen Verfahrensablauf zur Behandlung von niedermolekularen alkylgruppenhaltigen Fest stoffen in einem Flußdiagramm und Fig. 1 shows a process flow for the treatment of low molecular weight alkyl group-containing solids in a flow chart and

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens. Fig. 2 is a schematic representation of an arrangement for performing the method.

In der Fig. 1 soll das erfindungsgemäße Verfahren mit Hilfe eines Diagrammes verdeutlicht werden. In einem ersten Schritt 10 werden die als Ausgangs materialien zur Verfügung stehenden niedermolekularen alkylgruppenhaltigen Feststoffe vorbereitet. In einem nächsten Schritt 12 wird das vorbereitete Aus gangsmaterial in eine Prozeßkammer gegeben. Die Pro zeßkammer kann dabei beispielsweise eine Drehtrommel eines an sich bekannten Plasmaofens zur Durchführung einer Plasmabehandlung sein.The method according to the invention is to be illustrated in FIG. 1 with the aid of a diagram. In a first step 10, the low molecular weight solids containing alkyl groups are prepared as starting materials. In a next step 12, the prepared starting material is placed in a process chamber. The Pro zeßkammer can be, for example, a rotary drum of a known plasma furnace for performing a plasma treatment.

In einem nächsten Schritt 14 werden die für die Be handlung des Ausgangsmaterials gewünschten Prozeß parameter und Prozeßgase eingestellt. Hierbei werden insbesondere die speziellen Kombinationen der Prozeß gase, das heißt, eine erste Behandlung mit einem Inertgasplasma, vorzugsweise mit Helium und/oder Ar gon, und die nachfolgende Behandlung mit einem Reak tionsgasplasma, vorzugsweise mit Sauerstoff und/oder Stickstoff und/oder Monomere oder auch die Behandlung mit einem Plasma, das aus einem Gemisch der vorge nannten Gase erzeugt wird, festgelegt. Weiterhin er folgt die Einstellung der zur Plasmaerzeugung im Va kuum notwendigen Hochfrequenzen und deren zeitliche Abfolge. So sind Varianten denkbar, in der erst mit einer niederen Frequenz, beispielsweise 13,56 MHz, und anschließend mit einer höheren Frequenz, bei spielsweise 2,45 GHz, eine Plasmabehandlung durch geführt wird. Darüber hinaus ist eine alternierende Zuschaltung der Frequenzen denkbar. Selbstverständ lich können auch andere Frequenzen in beliebiger, frei wählbarer Reihenfolge zur Durchführung der Plas mabehandlung eingestellt werden. Im übrigen wird die gewünschte Drehzahl der Drehtrommel, beispielsweise im Bereich zwischen 4 und 20 Umdrehungen pro Minute, sowie der gewünschte Prozeßdruck, der beispielsweise im Bereich zwischen 0,1 mbar und 2 mbar liegt, ein gestellt. Während der Plasmabehandlung kann der Pro zeßdruck verfahrensbedingt Schwankungen unterliegen. Weiterhin wird die Behandlungsdauer festgelegt, mit der die Behandlung des Ausgangsmaterials erfolgt. Diese beträgt beispielsweise zwischen 5 und 900 s. Die genannten Prozeßparameter beziehungsweise Prozeß gase können untereinander in beliebiger Zusammen stellung variiert werden und sind insbesondere auf die Zusammensetzung des jeweiligen konkret vorliegen den Ausgangsmaterials abgestimmt.In a next step 14 the for the Be action of the starting material desired process parameters and process gases set. Here are especially the special combinations of the process gases, that is, a first treatment with a Inert gas plasma, preferably with helium and / or Ar gon, and the subsequent treatment with a reak tion gas plasma, preferably with oxygen and / or Nitrogen and / or monomers or also the treatment with a plasma, which from a mixture of the pre called gases is generated. He continues follows the setting of the plasma generation in Va necessary high frequencies and their temporal Sequence. So variants are conceivable, in the first with a lower frequency, for example 13.56 MHz, and then with a higher frequency, at for example 2.45 GHz, a plasma treatment to be led. It is also an alternating one Connection of the frequencies conceivable. Of course other frequencies in any freely selectable order for the execution of the plas treatment can be set. Otherwise the desired speed of the rotary drum, for example in the range between 4 and 20 revolutions per minute, and the desired process pressure, for example is in the range between 0.1 mbar and 2 mbar posed. During the plasma treatment, the Pro pressure is subject to fluctuations due to the process. Furthermore, the duration of treatment is determined with which is the treatment of the starting material. This is, for example, between 5 and 900 s. The process parameters or process mentioned gases can be combined with each other in any combination position can be varied and are particularly based on the composition of each is available matched the source material.

In einem nächsten Schritt 16 erfolgt dann die Plasma behandlung des Ausgangsmaterials mit den in dem Schritt 14 eingestellten Prozeßparametern beziehungs weise Prozeßbedingungen. Hierbei ist es ebenfalls denkbar, daß während der Plasmabehandlung in dem Schritt 16 eine Veränderung und/oder Anpassung der Prozeßparameter, beispielsweise durch eine Regelung, erfolgen kann. Durch die beschriebene Kombination der Prozeßgase und der Prozeßparameter der Plasmabehand lung ist der zum Zweck einer nachfolgenden Verwendung der niedermolekularen alkylgruppenhaltigen Feststoffe erforderliche Einbau reaktiver Gruppen in Abhängig keit von dem eingesetzten Ausgangsmaterial in aus reichendem Maße erreichbar. Während der Plasmabe handlung erfolgt gegebenenfalls eine Kühlung der Feststoffe, da diese einen relativ niederen Schmelz punkt aufweisen können. Hierdurch wird ein Übergehen der Ausgangsmaterialien in eine Schmelze, aufgrund der Wärmeentwicklung bei der Plasmabehandlung, verhindert.The plasma then takes place in a next step 16 treatment of the starting material with the in the Step 14 set process parameters relation wise process conditions. It is also here conceivable that during the plasma treatment in the Step 16 a change and / or adjustment of the Process parameters, for example by a regulation, can be done. By the described combination of Process gases and the process parameters of the plasma treatment is for the purpose of subsequent use of low molecular weight solids containing alkyl groups required installation of reactive groups depending speed of the raw material used reachable enough. During the plasma If necessary, the process is cooled Solids because they have a relatively low melting point can have point. This will make a transition the raw materials into a melt, due to the heat development during plasma treatment, prevented.

Das erfindungsgemäße Verfahren beschränkt sich nicht darauf, einen bestimmten niedermolekularen alkylgrup penhaltigen Feststoff zu behandeln. So ist es möglich, Gemische verschiedener niedermolekularer al kylgruppenhaltiger Feststoffe in einer wählbaren Zu sammensetzung der Plasmabehandlung zu unterziehen. Dies ist in einfacher Weise möglich, indem bei spielsweise in Granulatform vorliegende, verschiede niedermolekulare alkylgruppenhaltige Feststoffe in bestimmten, jeweils wählbaren Mengeneinheiten ge mischt werden.The method according to the invention is not restricted on a certain low molecular weight alkyl group treat solid containing pen. That's the way it is possible to mix different low molecular weight al solids containing alkyl groups in a selectable Zu composition to undergo the plasma treatment. This is easily possible by for example in granular form, various low molecular weight solids containing alkyl groups in certain, selectable units of measure ge to be mixed.

In der Fig. 2 ist schematisch der Aufbau einer für das Verfahren einsetzbaren Vorrichtung gezeigt. Eine allgemein mit 22 bezeichnete Plasmaanlage weist eine Drehtrommel 24 auf. Die Drehtrommel 24 dient als Prozeßkammer und kann beispielsweise aus einem be ständigen Material wie Aluminium oder Edelstahl be stehen. Die Prozeßkammer ist zur Erzeugung eines Va kuums hermetisch abschließbar, wobei hier auf Einzel heiten nicht weiter eingegangen werden soll. Der Drehtrommel 24 ist eine als Reaktor dienende Einrich tung 26 zugeordnet, die mit einem Generator 28 zur Mikrowellenplasmaanregung und einer Hochfrequenzein speisung 32 gekoppelt ist. Weiterhin sind Zuleitungen 30 zum Heranführen von Prozeßgasen vorgesehen. In FIG. 2, the construction of an insertable device for the process is schematically shown. A plasma system, generally designated 22 , has a rotary drum 24 . The rotary drum 24 serves as a process chamber and can, for example, be made of a permanent material such as aluminum or stainless steel. The process chamber can be hermetically sealed to generate a vacuum, and details will not be given here. The rotary drum 24 is assigned a device serving as a reactor 26 , which is coupled to a generator 28 for microwave plasma excitation and a high-frequency feed 32 . In addition, feed lines 30 are provided for introducing process gases.

Die hier dargestellte Anordnung ist nur beispielhaft, und die Erfindung bezieht sich im einzelnen nicht auf den konkreten Aufbau der Anlage. Das erfindungsgemäße Verfahren kann selbstverständlich auch mit einer analogen, die einzelnen Verfahrensschritte vollzie henden Vorrichtung durchgeführt werden.The arrangement shown here is only an example, and the invention does not specifically relate to the concrete structure of the plant. The invention Of course, the procedure can also be carried out with a analog, the individual process steps complete be carried out device.

Das erfindungsgemäße Verfahren läuft nunmehr auf fol gende Weise ab. Der ausgewählte und vorbereitete niedermolekulare alkylgruppenhaltige Feststoff (gege benenfalls ein Gemisch aus verschiedenen Feststoffen) wird in die Drehtrommel 24 gegeben und dort ent sprechend der gewählten Drehgeschwindigkeit und Dreh richtung, die auch abwechselnd gewählt werden kann, vermischt. Über die Zuleitungen 30 wird das gewählte Prozeßgas beziehungsweise Prozeßgasgemisch zugeführt und über den Generator 28 in dem Reaktor 26 ein Plasma erzeugt. Die Plasmaerzeugung kann hierbei vorzugsweise mit einer Mikrowelleneinstrahlung bei Leistungen zwischen 200 und 1500 W (2,45 GHz) er folgen. Das Prozeßgas oder Prozeßgasgemisch weist hierbei vorzugsweise einen Prozeßdruck zwischen 0,1 und 2 mbar auf. Über die Hochfrequenzeinspeisung 32 wird eine Frequenz von beispielsweise 13,56 MHz angelegt und ein Plasma erzeugt. Aus dem erzeugten Plasma treffen aktivierte Teilchen auf das in die Drehtrommel 24 eingefüllte Ausgangsmaterial auf. Dies bewirkt eine Strukturveränderung innerhalb des Aus gangsmaterials, also des eingefüllten Feststoffes, in Form des Einbaus von polaren Gruppen (sauerstoff und/oder stickstoffhaltig). Diese polaren Gruppen sind sowohl reaktive Gruppen (Hydroxylgruppen, Carboxylgruppen, primäre und sekundäre Aminogruppen) als auch nicht reaktive Gruppen (Carbonylgruppen, tertiäre Aminogruppen). Eine Vernetzung findet nicht statt. Durch entsprechende wechselnde Zuführung von unterschiedlichen Prozeßgasen über die Zuleitungen 30 und unterschiedliches Anlegen von Frequenzen über den Generator 28 beziehungsweise die Hochfrequenz einspeisung 32, kann auf unterschiedliche Zusammen setzungen der Feststoffe Einfluß genommen werden.The method according to the invention now takes place in the fol lowing manner. The selected and prepared low molecular weight solid containing alkyl groups (possibly a mixture of different solids) is placed in the rotary drum 24 and mixed accordingly there according to the selected speed and direction of rotation, which can also be selected alternately. The selected process gas or process gas mixture is supplied via the feed lines 30 and a plasma is generated in the reactor 26 via the generator 28 . The plasma generation can preferably follow with microwave radiation at powers between 200 and 1500 W (2.45 GHz). The process gas or process gas mixture preferably has a process pressure between 0.1 and 2 mbar. A frequency of, for example, 13.56 MHz is applied via the high-frequency feed 32 and a plasma is generated. Activated particles from the generated plasma hit the starting material filled into the rotary drum 24 . This causes a structural change within the starting material, i.e. the solid that is filled in, in the form of the incorporation of polar groups (containing oxygen and / or nitrogen). These polar groups are both reactive groups (hydroxyl groups, carboxyl groups, primary and secondary amino groups) and non-reactive groups (carbonyl groups, tertiary amino groups). Networking does not take place. By appropriately changing supply of different process gases via the feed lines 30 and different application of frequencies via the generator 28 or the high-frequency feed 32 , different compositions of the solids can be influenced.

In einem konkreten Beispiel wird in die Drehtrommel 24 ein Fettalkohol mit einer Korngröße zwischen 2 mm bis 5 mm eingefüllt. Als Prozeßparameter wird ein Prozeßgasdruck von 0,7 mbar bei einer Umdrehungs geschwindigkeit von 7 Umdrehungen pro Minute der Drehtrommel 24 eingestellt. Die Leistung des Gene rators 28 beträgt 1200 W und die der Hochfrequenz einspeisung 32 600 W. Als Prozeßgase werden Argon, Sauerstoff und Stickstoff zugeführt und der einge brachte Ausgangsstoff für die Dauer von insgesamt 300 s plasmabehandelt. Im einzelnen erfolgt eine Be handlung mit einem Argonplasma für 30 s unter Hoch frequenzanregung und 30 s unter Mikrowellenanregung, mit einem Sauerstoffplasma für 60 s unter Hochfre quenzanregung und 60 s unter Mikrowellenanregung sowie mit einem Stickstoffplasma für 60 s unter Hoch frequenzanregung und 60 s unter Mikrowellenanregung. Der Generator 28 erzeugt dabei eine Frequenz von 2,45 GHz und die Hochfrequenzeinspeisung 32 eine Frequenz von 13,56 MHz. In a specific example, a fatty alcohol with a grain size between 2 mm and 5 mm is filled into the rotating drum 24 . A process gas pressure of 0.7 mbar at a speed of 7 revolutions per minute of the rotary drum 24 is set as a process parameter. The power of the generator 28 is 1200 W and the high-frequency feed 32 600 W. As process gases, argon, oxygen and nitrogen are fed in and the introduced starting material is plasma-treated for a total of 300 s. In particular, treatment is carried out with an argon plasma for 30 s under high frequency excitation and 30 s under microwave excitation, with an oxygen plasma for 60 s under high frequency excitation and 60 s under microwave excitation, and with a nitrogen plasma for 60 s under high frequency excitation and 60 s under microwave excitation . The generator 28 generates a frequency of 2.45 GHz and the high-frequency feed 32 a frequency of 13.56 MHz.

Nach Beendigung der Plasmabehandlung konnte bei dem behandelten Fettalkohol durch eine vergleichende Be trachtung festgestellt werden, daß sowohl die Werte des polaren als auch des dispersen Anteils der Grenz flächenenergie bei den erfindungsgemäß plasmabehan delten Fettalkoholen je nach Meßtemperatur bis zu doppelt so hoch wie bei den unbehandelten Fett alkoholen waren. Darüber hinaus stellte sich eine Verschiebung des isoelektrischen Punktes zu einem höheren PH-Wert ein.After the end of the plasma treatment, the treated fatty alcohol by a comparative Be It should be noted that both the values of the polar as well as the disperse part of the limit surface energy in the plasma tank according to the invention depending on the measuring temperature up to double that of the untreated fat alcohol. In addition, a Shift of the isoelectric point to one higher pH value.

Claims

1. A method for influencing the dispersibility, emulsifiability, solubility and / or reactivity of low-molecular solids containing alkyl groups, characterized in that the low-molecular solids containing alkyl groups are subjected to plasma treatment in a frequency range from 10 kHz to 10 GHz.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the plasma treatment with changing frequencies is carried out.

3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the plasma treatment with Combinations of different high, changing frequencies zen is carried out.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the plasma treatment un ter supply of at least one inert gas, for example wise helium and / or argon.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the plasma treatment un ter supply of at least one reaction gas, at for example oxygen and / or nitrogen and / or Monomers is carried out.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the plasma treatment successively with at least one inert gas plasma, we at least a reaction gas plasma or a reak tion gas mixture plasma or with the supply of a Ge mix from at least one inert gas and at least is supplied to a reaction gas.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized by an alternating plasma treatment with at least one inert gas plasma, at least a reaction gas plasma and at least one mixture an inert gas reaction gas plasma.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the plasma treatment at a process pressure of 0.1 mbar to 2 mbar.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the duration of the plasma treatment between 5 seconds and 900 seconds wearing.

10. The method according to any one of the preceding claims che, characterized in that the low molecular weight laren alkyl group-containing solids during the Plasma treatment can be mixed / stirred.

11. Chemically modified low molecular weight alkyl group Pen-containing solids, obtainable by plasma treatment, in particular according to one of claims 1 until 10.